外源复合酶对纤维素类生物质共消化系统的效能强化研究

作     者：常享琳 李治波 谢娟 曹思凡 李令虎 李玉友 王晓昌 陈荣 邢保山 

作者机构：西安建筑科技大学环境与市政工程学院 日本东北大学土木与环境工程系 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.52100162) 日本学术振兴会海外特别研究员项目(P24088) 

主　　题：玉米秸秆 餐厨垃圾 复合酶 产甲烷 厌氧共消化 

摘      要：为探究外源复合酶对厌氧共消化系统产甲烷效能的强化策略，首先采用玉米秸秆和餐厨垃圾为混合基质，通过批次试验和响应面法优化了外源复合酶的组合及浓度。木质素单因子试验筛选了复合酶组分和浓度范围；通过响应曲面法设计了20组以漆酶、内切-β-1，4-葡聚糖酶和木聚糖酶浓度为变量的试验，并以产甲烷促进率作为优化目标，根据试验数据成功建立了模型并进行了方差分析，根据响应面分析最终确定了漆酶（1.5-4.0 U/mL）、木聚糖酶（12-20 U/mL）和内切-β-1，4-葡聚糖酶（50-85 U/mL）的范围内可到达高产甲烷促进率的酶组合作为合适的复合酶组分。通过连续流试验验证复合酶的效能，结果表明：投加复合酶促进了水解酶和乙酸型产甲烷菌的增殖，释放更高活性的木质素、纤维素酶和厌氧消化酶，进而促使厌氧共消化系统的甲烷产率提高19.5%，为木质纤维素类生物质共消化系统产甲烷效能的增强提供了外源复合酶强化新途径。